JP2009192088A - Cooling system - Google Patents
Cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009192088A JP2009192088A JP2008029885A JP2008029885A JP2009192088A JP 2009192088 A JP2009192088 A JP 2009192088A JP 2008029885 A JP2008029885 A JP 2008029885A JP 2008029885 A JP2008029885 A JP 2008029885A JP 2009192088 A JP2009192088 A JP 2009192088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- temperature
- cooling water
- pipe
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 135
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 86
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 29
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、各種機械設備に冷却水を供給する冷却システムに関し、特にダイカスト成形機やプラスチック成形機を複数台有し、各々異なる温度の冷却水を成形機に供給する冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system that supplies cooling water to various machine facilities, and more particularly to a cooling system that has a plurality of die casting machines and plastic molding machines and supplies cooling water at different temperatures to the molding machine.
従来、ダイカスト成形機やプラスチック成形機等の機械設備に冷却水を供給し、成形金型や機械設備の温度を一定に保つことが行われている。冷却水を供給する設備は、チラーを主体とする冷凍機が用いられ、機械設備ごとに備えられていた。特に、成形金型温度は、成形製品の良品率を左右する重要なファクタであり、冷却水路内に錆びやスケール等が付着することによって熱交換効率が悪化する問題を有していた。
この問題に関連し、特許文献1には、ダイカストマシンと、大気中の空気を取り込んで窒素ガスと酸素ガスに分離する空気分離装置と、前記ダイカストマシンの金型の冷却回路に冷却水を供給する冷却水供給装置と、前記冷却水に前記窒素ガスを混入させる窒素ガス混入装置とを具備し、前記空気分離装置により分離された酸素ガスが、前記冷却水を貯溜する冷却水槽に設けた点検口に供給されるダイカスト鋳造システムが記載されている。
Conventionally, cooling water is supplied to mechanical equipment such as a die-cast molding machine and a plastic molding machine to keep the temperature of the molding die and mechanical equipment constant. As a facility for supplying cooling water, a refrigerator mainly composed of a chiller is used, and is provided for each mechanical facility. In particular, the molding die temperature is an important factor that affects the yield rate of molded products, and has a problem that heat exchange efficiency deteriorates due to rust, scales, etc. adhering to the cooling water channel.
In relation to this problem, Patent Document 1 discloses a die casting machine, an air separation device that takes air in the atmosphere and separates it into nitrogen gas and oxygen gas, and supplies cooling water to a die cooling circuit of the die casting machine. A cooling water supply device for performing the inspection, and a nitrogen gas mixing device for mixing the nitrogen gas into the cooling water, wherein the oxygen gas separated by the air separation device is provided in a cooling water tank for storing the cooling water. A die casting system is described that is fed to the mouth.
一方、チラーを主体とする冷却水供給設備は、電気エネルギを多量に消費し、近年の省エネルギの要求に合致しないという問題を有していた。そこで、特許文献2、特許文献3には、冷媒・水熱交換器にて冷却水を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機を有し、かつ、該冷却水を所定の温度に調整してプラスチック成形機に供給する既設の冷却調整手段に、該冷却水が通る熱交換器に室外空気を直接的に当てて該冷却水を冷却する空冷式熱交換ユニットが、増設され、さらに、上記冷却水の冷却設定温度近傍の第1切換え温度よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニットを使用し、かつ、上記冷却設定温度近傍の第2切換え温度よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機を使用するように制御する制御手段が、増設された冷却システムが提案されている。
On the other hand, a cooling water supply facility mainly composed of a chiller has a problem that it consumes a large amount of electric energy and does not meet the recent demand for energy saving. Therefore,
しかしながら、成形される製品ごとに冷却水温度設定を変えなければ成形品の良品率に影響がある場合、特許文献1乃至3に記載の技術では、機械設備ごとに冷却設備を設置しなければならず、冷却設備の設置費用が嵩むだけでなく、省エネルギ性も十分ではなかった。 However, if the cooling water temperature setting is not changed for each product to be molded, there is an influence on the non-defective product rate. In the techniques described in Patent Documents 1 to 3, a cooling facility must be installed for each mechanical facility. In addition, the installation cost of the cooling equipment is not only high, but also energy saving is not sufficient.
本発明は、上記の事項に留意してなされたもので、機械設備ごとに個別に冷却水温度設定を可能にしつつ、省エネルギ化を図る冷却システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in consideration of the above-described matters, and an object of the present invention is to provide a cooling system that can save energy while individually setting the cooling water temperature for each mechanical facility.
本発明は、熱負荷源である複数の機械設備に冷却水を供給する冷却システムであって、冷却水を一時的に溜め置く貯留タンクと、冷却水を前記機械設備に供給する冷却水循環ポンプと、冷却水の温度を検知する温度検知器と、熱交換器を具備した個別温調器を前記複数の機械設備に各々備え、前記熱交換器に冷却流体を供給する冷却装置の往き管と戻り管とを、各々の前記熱交換器に接続し、前記冷却装置は、冷却流体が流入する往き管と冷却流体が流出する戻り管とに接続される冷却ユニットと前記冷却ユニットを冷却する冷却手段とを含む冷却塔と、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を含み、この順に冷媒が循環する冷媒管路を有するチラーユニットとを備え、前記凝縮器は、前記冷却塔の内部に配置されて、前記圧縮機で冷却された冷媒が前記冷却手段より給送された冷却媒体と熱交換されるとともに、前記往き管から分岐されかつ前記戻り管と合流すると共に前記被冷却流体を前記蒸発器に流すチラー部配管に接続されるバイパス管と、前記バイパス管の途中及び前記往き管又は前記戻り管の途中に各々設けられて前記被冷却流体を前記冷却ユニット又は前記バイパス管に流す流路切換手段とを具備し、前記戻り管にはインバータ制御可能な冷却流体循環ポンプを介設し、前記熱交換器の前記冷却流体入口又は出口に流量制御弁を有することを特徴とする冷却システムである。 The present invention is a cooling system for supplying cooling water to a plurality of mechanical equipment as heat load sources, a storage tank for temporarily storing cooling water, a cooling water circulation pump for supplying cooling water to the mechanical equipment, A temperature detector for detecting the temperature of the cooling water, and an individual temperature controller equipped with a heat exchanger in each of the plurality of mechanical facilities, and a return pipe and a return pipe of a cooling device for supplying a cooling fluid to the heat exchanger A cooling unit connected to each of the heat exchangers, the cooling device being connected to a forward pipe into which cooling fluid flows and a return pipe from which cooling fluid flows out, and cooling means for cooling the cooling unit A cooling tower including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and a chiller unit having a refrigerant pipe through which the refrigerant circulates in this order. The condenser is disposed inside the cooling tower. And cooled by the compressor Is exchanged with the cooling medium fed from the cooling means, and is bypassed which is branched from the forward pipe and joins with the return pipe and is connected to a chiller pipe for flowing the cooled fluid to the evaporator A pipe, and a flow path switching means provided in the middle of the bypass pipe and in the middle of the forward pipe or the return pipe to flow the cooled fluid to the cooling unit or the bypass pipe, Is a cooling system characterized in that a cooling fluid circulation pump capable of inverter control is interposed and a flow rate control valve is provided at the cooling fluid inlet or outlet of the heat exchanger.
上記の構成によれば、チラーユニットは、上記冷却装置内に備えればよく、また、この冷却装置は、冷却塔を有しているので、外気の低い場合には、チラーユニットを停止し冷却塔のみで冷却流体を冷却するため、消費電気エネルギが最小の省エネルギ冷却システムとすることができる。また、往き管にはインバータ制御可能な冷却流体循環ポンプを介設し、前記熱交換器の前記冷却流体入口又は出口に流量制御弁を有するので、各々の機械設備に供給される冷却水と熱交換する冷却流体を流量制御しつつ適切に供給することができる。更に、冷却水系統が、各々の機械設備に備わっているので、万が一、特定の機械設備の冷却水系統に異常が発生した場合においても、他の機械設備に影響を与えることなく、個別に対応することができる。 According to the above configuration, the chiller unit only needs to be provided in the cooling device. Since the cooling device has a cooling tower, when the outside air is low, the chiller unit is stopped and cooled. Since the cooling fluid is cooled only by the tower, it is possible to provide an energy saving cooling system that consumes a minimum amount of electric energy. In addition, an inverter controllable cooling fluid circulation pump is provided in the forward pipe, and a flow rate control valve is provided at the cooling fluid inlet or outlet of the heat exchanger, so that the cooling water and heat supplied to each mechanical equipment are supplied. The cooling fluid to be exchanged can be appropriately supplied while controlling the flow rate. In addition, because each cooling system is equipped with a cooling water system, in the unlikely event that an abnormality occurs in the cooling water system of a specific mechanical facility, it can be handled individually without affecting other mechanical facilities. can do.
また、本発明において、前記個別温調器は、個別制御手段を具備し、該個別制御手段は、前記温度検知器の出力に基づいて、前記流量制御弁の弁開度を制御することができる。
この構成によれば、各々の機械設備に要求される冷却水温度を個別に制御することができる。
In the present invention, the individual temperature controller includes an individual control unit, and the individual control unit can control a valve opening degree of the flow rate control valve based on an output of the temperature detector. .
According to this configuration, the cooling water temperature required for each machine facility can be individually controlled.
また、上記発明において、前記冷却システムは、集中制御手段を具備し、該集中制御手段は、前記個別制御手段から、個別の冷却水温度データと、個別の冷却水流量データとを受け、
前記個別の冷却水温度データの最低温度を前記冷却装置に出力するとともに、前記個別の冷却水流量データの積算値を冷却流体循環ポンプに出力し、前記冷却装置は、この冷却水温度データの最低温度に基づいて、前記冷却流体の冷却温度を決定し、前記冷却流体循環ポンプは、冷却水流量データの積算値に基づいて吐出流量を決定することが好ましい。
In the above invention, the cooling system includes centralized control means, and the centralized control means receives individual cooling water temperature data and individual cooling water flow rate data from the individual control means,
The minimum temperature of the individual cooling water temperature data is output to the cooling device, and the integrated value of the individual cooling water flow rate data is output to a cooling fluid circulation pump. Preferably, the cooling temperature of the cooling fluid is determined based on the temperature, and the cooling fluid circulation pump determines the discharge flow rate based on the integrated value of the cooling water flow rate data.
上記の構成によれば、各々の機械設備から要求される最低温度に基づいて上記冷却装置が運転され、冷却システム全体に必要な冷却流体流量に基づいて上記冷却水循環ポンプが運転されるので、更に最低限のエネルギを消費するだけで冷却流体の供給を賄うことができる。 According to the above configuration, the cooling device is operated based on the minimum temperature required from each mechanical facility, and the cooling water circulation pump is operated based on the cooling fluid flow rate required for the entire cooling system. The cooling fluid can be supplied by consuming a minimum amount of energy.
また、本発明において、前記個別温調器は、冷却水の溶存酸素低下装置を有することが好ましい。
この構成によれば、冷却水の溶存酸素を低下させることによって、冷却水系の腐食を防止することができる。
Moreover, in this invention, it is preferable that the said individual temperature controller has a dissolved oxygen decreasing device of cooling water.
According to this structure, corrosion of a cooling water system can be prevented by reducing the dissolved oxygen of cooling water.
また、本発明において、前記貯留タンクは、電気ヒータを有することが好ましい。
この構成によれば、冬季等の操業開始時に所定の水温まで加温することができ、金型温度が一定になるまでの捨て打ち(製品にならない成形)回数を減少させることができ、材料ロス、エネルギロスを低減することができる。
In the present invention, the storage tank preferably has an electric heater.
According to this configuration, it is possible to heat up to a predetermined water temperature at the start of operation in winter, etc., to reduce the number of times of disposal (molding that does not become a product) until the mold temperature becomes constant, and material loss , Energy loss can be reduced.
本発明にかかる冷却システムによれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
1)チラーユニットは、上記冷却装置内に備えればよく、また、この冷却装置は、冷却塔を有しているので、外気の低い場合には、チラーユニットを停止し冷却塔のみで冷却流体を冷却するため、消費電気エネルギが最小の省エネルギ冷却システムとすることができる。
2)戻り管にはインバータ制御可能な冷却流体循環ポンプを介設し、前記熱交換器の前記冷却流体入口又は出口に流量制御弁を有するので、各々の機械設備に供給される冷却水と熱交換する冷却流体を流量制御しつつ適切に供給することができる。
3)冷却水系統が、各々の機械設備に備わっているので、万が一、特定の機械設備の冷却水系統に異常が発生した場合においても、他の機械設備に影響を与えることなく、個別に対応することができる。
According to the cooling system of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited.
1) The chiller unit only needs to be provided in the cooling device. Since the cooling device has a cooling tower, when the outside air is low, the chiller unit is stopped and the cooling fluid is cooled only by the cooling tower. Therefore, it is possible to provide an energy saving cooling system that consumes a minimum amount of electric energy.
2) A cooling fluid circulation pump capable of inverter control is provided in the return pipe, and a flow control valve is provided at the cooling fluid inlet or outlet of the heat exchanger, so that the cooling water and heat supplied to each mechanical equipment The cooling fluid to be exchanged can be appropriately supplied while controlling the flow rate.
3) Since a cooling water system is provided in each machine facility, if an abnormality occurs in the cooling water system of a specific machine facility, it can be handled individually without affecting other machine facilities. can do.
以下に、本発明に係る冷却システムの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る冷却システムの模式図である。図2は本発明を構成する冷却装置の一実施例の断面模式図である。図3は、図2の冷却装置の運転フローを示すチャート図である。
Hereinafter, an embodiment of a cooling system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a cooling system according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a cooling device constituting the present invention. FIG. 3 is a chart showing an operation flow of the cooling device of FIG.
[冷却システム]
図示するように、冷却システム100は、例えばダイカスト成形機やプラスチック成形機のような複数台の機械設備200A、200B、・・・・に各々設置される個別温調器50A、50B、・・・・とこれら個別温調器と熱交換を行う被冷却流体を供給する冷却装置1とから主に構成されている。
[Cooling system]
As shown in the figure, the cooling system 100 includes
個別温調器は、個別温調器50Aを代表して説明すると、冷却水を一時的に溜め置く貯留タンク52と、冷却水を機械設備200Aに供給する冷却水循環ポンプ54と、熱交換器56とを直列に介設された冷却水系58を有し、機械設備200Aとの間で冷却水を循環させている。そして、冷却水系58から分岐した一部の冷却水は、溶存酸素低下装置60を経由して貯留タンク52に戻るようにされている。また、冷却水系58には冷却水の温度を検知する温度検知器62を、貯留タンク52には冷却水を加熱可能なように電気ヒータ64を具備している。
The individual temperature controller will be described as an example of the
一方、冷却装置1から供給される被冷却流体は、往き管30aからそれぞれの個別温調器の熱交換器56に向けて分岐し、流量制御弁66を介して、熱交換器56に供給されるようになっている。そして、熱交換器56で熱交換した後の被冷却流体は、戻り管30bを経由して冷却装置1に戻るようにされている。なお、往き管30aと戻り管30bの末端はバイパス弁68を介して接続されており、被冷却流体循環ポンプ70に過負荷が加わらないように、バイパス弁68が開閉するようになっている。なお、符号72は被冷却流体が入ったサーバタンクである。
On the other hand, the fluid to be cooled supplied from the cooling device 1 branches from the
そして、流量制御弁66、温度検知器62、電気ヒータ64、及び冷却水循環ポンプ54は、個別制御手段である個別制御盤74に接続されている。個別制御盤は、電気ヒータ64、及び冷却水循環ポンプ54のON、OFFを制御するとともに、温度検知器62からの出力を受けて、流量制御弁66に対して弁開度の指示信号を出力する。すなわち、所定の温度より低い場合には、弁開度を閉方向の指示信号を出力し、所定の温度よりも高い場合には、弁開度を開の方向の指示信号を出力する。
The
また、個別温調器50Aに設けられた個別制御盤74は、集中制御盤76に接続され、個別制御盤74から冷却水温度データと冷却水流量データとを出力するように構成されている。そして、集中制御盤76は、各々の個別制御盤から出力された冷却水温度データの中で最も低い温度データを選択して、冷却装置1の制御盤(不図示)に出力する。また、冷却水流量データを積算し、その積算値から求めた冷却流体循環ポンプ70の回転数をインバータ制御装置78に出力する。
The individual control panel 74 provided in the
したがって、各々の機械設備から要求される最低温度に基づいて上記冷却装置が運転され、冷却システム全体に必要な冷却流体流量に基づいて上記冷却水循環ポンプが運転されるので、更に最低限のエネルギを消費するだけで被冷却流体の供給を賄うことができる。 Therefore, the cooling device is operated based on the minimum temperature required from each mechanical facility, and the cooling water circulation pump is operated based on the cooling fluid flow rate required for the entire cooling system. The supply of the fluid to be cooled can be covered only by consuming.
ここで、被冷却流体は、熱交換器56を介して、冷却水に熱交換されるから、当然被冷却流体の温度のほうが冷却水よりも低いことが必要である。各々に異なる要求の冷却水温度に対して、有効に熱交換するためには、要求冷却水温度の2℃以上の温度差があれば可能である。しかし、被冷却流体と冷却水との温度差が2℃では熱交換器が大きくなり非経済的である。一方、被冷却流体と冷却水との温度差が5℃程度となると、熱交換器はコンパクトなもので済むが、省エネ性という点で好ましくない。したがって、冷却装置1から吐出される被冷却流体の温度は、集中制御盤76から出力された各所定の冷却温度の最低値から3℃低い温度とすることが望ましい。
Here, since the fluid to be cooled is heat-exchanged with the cooling water via the
電気ヒータ64は、例えばシーズヒータを用いて、朝の立ち上がりリードタイムと冷却水系の保有量を考慮して、冷却水系を所定の温度に加熱できる容量を備えるようにすればよい。
The
溶存酸素低下装置60は、例えば、特開2004−298793号公報に記載されるエジェクタとそれを用いた脱気装置で構成し、冷却水内に窒素を付加して溶存させ、溶融している酸素を脱気すればよい。
The dissolved
[冷却装置]
次に、本発明を構成する冷却装置について、詳細に説明する。
図2に示すように、冷却装置1は、ケース(筐体)10の内部に収容された冷却塔2とその下方に配置されたチラーユニット3とを有し、ケース10の側部には外気を取り込むために通風孔(ルーバー)11が設けられている。冷却塔2は、上から順に、モータ20aにより駆動される冷却ファン(送風機)20bと、底面に散水孔(図示せず)を有する散水槽21と、内周側が入口ヘッダー22に接続され外周側が出口ヘッダー23に接続された密閉蒸発式の冷却ユニット24と、冷却ユニット24に散水される冷却水を補給する補給用水栓27とストレーナ26aを有する受水槽26を備えている。受水槽26と散水槽21とを接続する連結管28の途中には散水ポンプ29が設けられている。冷却ユニット24は、図示しないが銅管コイルを渦巻き状に巻回して形成された冷却パイプから構成されている。入口ヘッダー22には、冷却ユニット24内に被冷却流体を流入させるために往き管30aが接続され、出口ヘッダー23には、冷却ユニット24から流出する被冷却流体を蒸発器33a、33bに流すために戻り管30bが接続され、さらに蒸発器には、被冷却流体を外部機器(不図示)に戻すためにチラー部配管30dが接続されている。
[Cooling system]
Next, the cooling device constituting the present invention will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the cooling device 1 includes a
チラーユニット3は、各一対の圧縮機31a、31b、凝縮器32a、32b、蒸発器33a、33b及び膨張弁34a、34b及び冷媒が循環する冷媒管路35a、35bを含む。凝縮器32a、32bは、図示しないが渦巻き状に巻回して形成された伝熱パイプを有し、各伝熱パイプは入口ヘッダー36a、36bを介して一対の圧縮機31a、31bに接続され、また出口ヘッダー37a、37bを介して一対の膨張弁34a、34bに接続されている。さらにチラーユニット3においては、冷却ユニット24の上流側に設けられた往き管30aの途中(X1)からバイパス管30cが分岐され、このバイパス管30cは冷却ユニット24の下流側に設けられた戻り管30bとその出口(X2)で合流しかつ蒸発器33a、33bを通過するチラー部配管30dに接続されている。
The
バイパス管30c及び戻り管30bの途中にはそれぞれ被冷却流体の流路を切り替える方向切換弁(二方弁)38a及び38bが設けられている。この方向切換弁38bは往き管30aの途中に設けてもよい。また往き管30aの入口付近、チラー部配管30dの出口付近、戻り管30bの途中及び受水槽26の周囲には、各々被冷却流体の入口温度を検出する温度センサ39a、被冷却流体の出口温度を検出する温度センサ39b、冷却ユニット24を通過後の被冷却流体の温度を検出する温度センサ39c及び外気湿球温度を検出する温度センサ39dが設置されている。
In the middle of the bypass pipe 30c and the
上記冷却装置1の運転を制御する装置は、温度センサ39aで検出される被冷却流体の入口温度(T1)、温度センサ39bで検出される被冷却流体の出口温度(T2)、温度センサ39cで検出される冷却ユニット24通過後の被冷却流体の温度(T3)及び温度センサ39dで検出される外気温度(T0)に基いて上記方向切換弁38a及び38bの制御装置に開閉信号を出力するシーケンサを含む。
The apparatus for controlling the operation of the cooling device 1 includes an inlet temperature (T 1 ) of the fluid to be cooled detected by the
上記冷却装置1の運転方法の一例を説明する。外気の温度(T0)が設定温度(例えば20℃)より低い場合(例えば冬期)は、冷却水の温度は10℃位まで低下するので、被冷却流体は次の手順で冷却される。すなわちシーケンサ(不図示)から方向切換弁38aを閉じかつ方向切換弁38bを開く信号を出力することにより、外部機器(図示せず)で熱交換された高温の被冷却流体が冷却塔2の内部に導入され、冷却塔2の上部に配置された散水槽12の底面に設けた多数の小孔から冷却水が冷却ユニット24に均一に散布され、その冷却コイルの中を通過する被冷却流体が冷却される。この場合、散水された冷却水は冷却パイプの外周面に水膜を作りながら順に下方の冷却パイプに落下し、冷却パイプがそこに散水された水の蒸発潜熱で冷却され、冷却パイプ内の被冷却流体が冷却される。
An example of the operation method of the cooling device 1 will be described. When the temperature (T 0 ) of the outside air is lower than the set temperature (for example, 20 ° C.) (for example, in winter), the temperature of the cooling water is lowered to about 10 ° C., so the fluid to be cooled is cooled by the following procedure. That is, by outputting a signal for closing the direction switching valve 38a and opening the
ここで、上記冷却ユニット24に散水される冷却水は、補給用水栓27から受水槽26に供給されるとともに、受水槽26の下部に設けられたストレーナ26aで挟雑物が除去された後、散水ポンプ29で汲み上げられて散水槽21に給送される。さらに冷却ユニット24は冷却水で冷却されることに加えて、送風機20bにより導入された外気によっても冷却される。冷却ユニット24で冷却された被冷却流体は、出口ヘッダー23からチラーユニット3に給送され、そこで冷却媒体に吸熱された後外部機器に給送される。チラーユニット3においては、圧縮機31a、31bで圧縮された冷媒(図示せず)を、凝縮器32a、32bで放熱し、膨張弁34a、34bを介して蒸発器33a、33b内で膨張蒸発して吸熱するサイクルが繰返される。凝縮器32a、32bにおいては、圧縮機31a、31bで圧縮された冷媒と、散水手段の一部である受水槽26から給送される冷却水及び冷却塔2の内部に導入される外気とが熱交換される。
Here, the cooling water sprayed to the
次に、夏期又は夏期と冬期の中間期のように外気温度が高い(例えば20℃以上)の場合は、冷却水の温度は20〜30℃になるため、被冷却流体は次の手順で冷却される。すなわちシーケンサから方向切換弁38aを開弁し、方向切換弁38bを閉弁する信号を出力することにより、冷却装置1内に流入した高温の被冷却流体は、冷却ユニット2を通らずにバイパス管30cに給送されてバイパス運転が行われる。
Next, when the outside air temperature is high (for example, 20 ° C. or higher) as in the summer or the middle of summer and winter, the temperature of the cooling water is 20 to 30 ° C. Therefore, the fluid to be cooled is cooled by the following procedure. Is done. That is, the direction switching valve 38a is opened from the sequencer and a signal for closing the
このバイパス運転は図3に示す手順に従って実行される。ステップS1で、温度センサ39aで検出される被冷却流体の入口温度(T1)と、温度センサ39cで検出される冷却ユニット24通過後の被冷却流体の温度(T3)とを比較する。T3よりもT1の方が高い温度であれば、シーケンサから方向切替弁38aを「閉」、方向切替弁38bを「開」の信号を出力して、被冷却流体は冷却ユニット24に導入される(ステップ2)。一方、T1とT3の温度が等しいか、T3の方がT1よりも高い温度の場合には、シーケンサから方向切替弁38aを「開」、方向切替弁38bを「閉」の信号を出力して、冷却ユニット24を経由せず、バイパス管30cから蒸発器33a、33bに被冷却流体を導入するバイパス運転を行う(ステップ3)。
This bypass operation is performed according to the procedure shown in FIG. In step S1, the inlet temperature (T 1 ) of the fluid to be cooled detected by the
そして、バイパス運転を開始したときの外気温度(T01)を記憶しておき(ステップ4)、パイパス運転中は、現在の外気温度(T0)と、バイパス運転を開始したときの外気温度(T01)から所定の値(α)を減算した値とを比較している(ステップ5)。このときの所定の値(α)は、例えば1℃である。 Then, the outside air temperature (T 01 ) when the bypass operation is started is stored (step 4), and during the bypass operation, the current outside temperature (T0) and the outside temperature (T 0) when the bypass operation is started. 01 ) is compared with a value obtained by subtracting a predetermined value (α) (step 5). The predetermined value (α) at this time is, for example, 1 ° C.
現在の外気温度(T0)が、バイパス運転を開始したときの外気温度(T01)から所定の値(α)を減算した値と等しいか、高い温度の場合には、運転を継続するか否かを判断し(ステップ6)、継続する場合には、そのままバイパス運転を継続する。一方、現在の外気温度(T0)が、バイパス運転を開始したときの外気温度(T01)から所定の値(α)を減算した値よりも低くなると、運転を継続するか否かを判断し(ステップ7)、継続する場合には再びステップ1に戻って、運転条件を判断する。 Whether or not to continue the operation when the current outside air temperature (T0) is equal to or higher than the value obtained by subtracting the predetermined value (α) from the outside air temperature (T 01 ) when the bypass operation is started (Step 6), and when continuing, bypass operation is continued as it is. On the other hand, when the current outside air temperature (T0) becomes lower than a value obtained by subtracting a predetermined value (α) from the outside air temperature (T 01 ) when the bypass operation is started, it is determined whether or not to continue the operation. (Step 7), when continuing, it returns to Step 1 again and judges an operating condition.
また夏期又は夏期と冬期の中間期はバイパス運転が長期間に及ぶことがあるので、消費電力を節約するために、バイパス運転が行われていない場合、バイパス運転を行う時間がその設定時間を経過していない場合あるいはバイパス運転が実行された場合は、冷却装置に被冷却流体が流入する温度、冷却装置から被冷却流体が流出する温度、又は外気湿球温度を検出し、その温度を基準値と比較することにより、弁の切換え制御を行うことが望ましい。上記のバイパス運転は、1日当たり例えば12回の頻度(例えば118分間隔)で、タイマーで設定した時間(例えば2分間)だけ方向切換弁38aを閉弁しかつ方向切換弁38bを開弁する動作を繰り返すシーケンス制御を行うことにより実行される。このような弁の切換え制御により、冷却パイプの内部に流入した被冷却流体がそこに滞留することが防止される。タイマーによる上記設定時間(方向切換弁38bを開く時間)は、冷却ユニット24内の被冷却流体が全て入れ替わるだけの時間に設定すればよい。
Also, since the bypass operation may take a long time in summer or in the middle of summer and winter, if the bypass operation is not performed in order to save power consumption, the time for performing the bypass operation has passed that set time. If not, or if bypass operation is performed, the temperature at which the fluid to be cooled flows into the cooling device, the temperature at which the fluid to be cooled flows out from the cooling device, or the outside wet bulb temperature is detected, and that temperature is the reference value. Therefore, it is desirable to perform valve switching control. The bypass operation described above is an operation of closing the direction switching valve 38a and opening the
したがって、特に外気温度が低い場合に、チラーユニット3を停止させ、冷却塔2のみで熱交換を行って被冷却流体を冷却することができるので、無駄な電力を消費することなく、冷却効率の高い状態で被冷却流体を供給することができる。
Therefore, particularly when the outside air temperature is low, the
上記冷却装置は、図2に示す構造に限らず、種々の変更が可能である。例えば上記冷却装置において、散水槽及び受水槽を含む散水機構を省略した空冷式冷却装置とすることができる。この空冷式冷却装置によれば、水冷式のものよりも冷却能力はやや低下し、消費電力はやや増加するが、冷却コイルにスケールが付着しないので、保守点検が容易になるという利点がある。 The cooling device is not limited to the structure shown in FIG. 2, and various modifications can be made. For example, in the above cooling device, an air cooling type cooling device in which a watering mechanism including a watering tank and a water receiving tank is omitted can be provided. According to this air-cooling type cooling device, the cooling capacity is slightly lower than that of the water-cooling type, and the power consumption is slightly increased. However, since the scale does not adhere to the cooling coil, there is an advantage that the maintenance inspection becomes easy.
また、上記冷却装置は、主に屋外に設置される。この場合、被冷却流体をブライン(不凍液)とすれば、冬季の凍結防止が図れる。 The cooling device is mainly installed outdoors. In this case, if the fluid to be cooled is brine (antifreeze), it is possible to prevent freezing in winter.
1:冷却装置、10:筐体、11:ルーバー
2:冷却塔、20a:モータ、20b:送風機、21:散水槽、22:入口ヘッダー、23:出口ヘッダー、24:冷却ユニット、26:受水槽、26a:ストレーナ、27:補給用水栓、28:連結管、29:散水ポンプ、
3:チラーユニット、30a:往き管、30b:戻り管、30c:バイパス管、30d:チラー部配管、31a、31b:圧縮機、32a、32b:凝縮器、33a、33b:蒸発器、34a、34b:膨張弁、35a、35b:冷媒管路、36a、36b:入口ヘッダー、37a、37b:出口ヘッダー、38a、38b:方向切換弁、39a、39b、39c、39d:温度センサ
50A、50B:個別温調器、52:貯留タンク、54:冷却水循環ポンプ、56:熱交換器、58:冷却水系
60:溶存酸素低下装置、62:温度検知器、64:電気ヒータ、66:流量制御弁、68:バイパス弁
70:被冷却流体循環ポンプ、72:サーバタンク、74:個別制御盤、76:集中制御盤、78:インバータ制御装置
100:冷却システム、200A、200B:機械設備
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Cooling device, 10: Housing | casing, 11: Louver 2: Cooling tower, 20a: Motor, 20b: Blower, 21: Sprinkling tank, 22: Inlet header, 23: Outlet header, 24: Cooling unit, 26:
3: Chiller unit, 30a: Outward pipe, 30b: Return pipe, 30c: Bypass pipe, 30d: Chiller pipe, 31a, 31b: Compressor, 32a, 32b: Condenser, 33a, 33b: Evaporator, 34a, 34b : Expansion valve, 35a, 35b: Refrigerant pipeline, 36a, 36b: Inlet header, 37a, 37b: Outlet header, 38a, 38b: Direction switching valve, 39a, 39b, 39c, 39d:
Claims (5)
冷却水を一時的に溜め置く貯留タンクと、冷却水を前記機械設備に供給する冷却水循環ポンプと、冷却水の温度を検知する温度検知器と、熱交換器を具備した個別温調器を前記複数の機械設備に各々備え、
前記熱交換器に冷却流体を供給する冷却装置の往き管と戻り管とを、各々の前記熱交換器に接続し、
前記冷却装置は、冷却流体が流入する往き管と冷却流体が流出する戻り管とに接続される冷却ユニットと前記冷却ユニットを冷却する冷却手段とを含む冷却塔と、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を含み、この順に冷媒が循環する冷媒管路を有するチラーユニットとを備え、前記凝縮器は、前記冷却塔の内部に配置されて、前記圧縮機で冷却された冷媒が前記冷却手段より給送された冷却媒体と熱交換されるとともに、前記往き管から分岐されかつ前記戻り管と合流すると共に前記被冷却流体を前記蒸発器に流すチラー部配管に接続されるバイパス管と、前記バイパス管の途中及び前記往き管又は前記戻り管の途中に各々設けられて前記被冷却流体を前記冷却ユニット又は前記バイパス管に流す流路切換手段とを具備し、
前記戻り管にはインバータ制御可能な冷却流体循環ポンプを介設し、前記熱交換器の前記冷却流体入口又は出口に流量制御弁を有することを特徴とする冷却システム。 A cooling system that supplies cooling water to a plurality of mechanical facilities that are heat load sources,
A storage tank that temporarily stores cooling water, a cooling water circulation pump that supplies the cooling water to the mechanical equipment, a temperature detector that detects the temperature of the cooling water, and an individual temperature controller that includes a heat exchanger. Provided for each of multiple mechanical facilities,
Connecting a forward pipe and a return pipe of a cooling device for supplying a cooling fluid to the heat exchanger to each of the heat exchangers;
The cooling device includes: a cooling tower including a cooling unit connected to an outgoing pipe into which cooling fluid flows in and a return pipe from which cooling fluid flows out; and a cooling means for cooling the cooling unit; a compressor, a condenser, and an expansion A chiller unit including a valve and an evaporator and having a refrigerant pipe through which the refrigerant circulates in this order. The condenser is disposed inside the cooling tower, and the refrigerant cooled by the compressor is cooled by the cooling unit. A bypass pipe which is heat-exchanged with the cooling medium fed from the means, is branched from the forward pipe and merges with the return pipe, and is connected to a chiller pipe for flowing the cooled fluid to the evaporator; A flow path switching means provided in the middle of the bypass pipe and in the middle of the forward pipe or the return pipe, and flowing the cooled fluid to the cooling unit or the bypass pipe,
A cooling system comprising a cooling fluid circulation pump capable of inverter control in the return pipe, and a flow rate control valve at the cooling fluid inlet or outlet of the heat exchanger.
前記個別の冷却水温度データの最低温度を前記冷却装置に出力するとともに、前記個別の冷却水流量データの積算値を冷却流体循環ポンプに出力し、前記冷却装置は、この冷却水温度データの最低温度に基づいて、前記冷却流体の冷却温度を決定し、前記冷却流体循環ポンプは、冷却水流量データの積算値に基づいて吐出流量を決定することを特徴とする請求項2に記載の冷却システム。 The cooling system includes centralized control means, and the centralized control means receives individual cooling water temperature data and individual cooling water flow rate data from the individual control means,
The minimum temperature of the individual cooling water temperature data is output to the cooling device, and the integrated value of the individual cooling water flow rate data is output to a cooling fluid circulation pump. The cooling system according to claim 2, wherein a cooling temperature of the cooling fluid is determined based on a temperature, and the cooling fluid circulation pump determines a discharge flow rate based on an integrated value of cooling water flow rate data. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008029885A JP2009192088A (en) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008029885A JP2009192088A (en) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Cooling system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009192088A true JP2009192088A (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41074271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008029885A Pending JP2009192088A (en) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Cooling system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009192088A (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014070864A (en) * | 2012-10-01 | 2014-04-21 | Kannetsu:Kk | Cooling system |
CN105369847A (en) * | 2014-08-19 | 2016-03-02 | 上海东方威尔节能技术有限公司 | Integral energy-saving optimization method for circulating water system |
JP2017043070A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社サーモテック | Temperature control system |
CN111360228A (en) * | 2020-04-08 | 2020-07-03 | 秦皇岛信能能源设备有限公司 | Furnace body of hub die casting machine |
CN113532165A (en) * | 2021-07-15 | 2021-10-22 | 新疆大全新能源股份有限公司 | A cooling system and process for cooling water in northern regions |
CN114320872A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 浙江工业大学台州研究院 | Test system of electronic water pump for vehicle |
CN115143656A (en) * | 2022-05-27 | 2022-10-04 | 杭氧集团股份有限公司 | Closed circulating water system with high-temperature season cold compensation |
JP2022170176A (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-10 | 富士電機株式会社 | cooling system |
CN115726945A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-03 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | Circulating cooling system and method for vacuum pump unit |
CN116067196B (en) * | 2023-03-24 | 2023-07-14 | 中建西南咨询顾问有限公司 | Cooling tower cooling system and switching temperature calculating method thereof |
CN117245071A (en) * | 2023-09-21 | 2023-12-19 | 宁波容鑫模具技术有限公司 | Die casting mold cooling device and method thereof |
JP2025502698A (en) * | 2021-12-20 | 2025-01-28 | フリゲル フイレンツェ ソチエタ ペル アチオーニ | Machines for controlling the temperature of parts of industrial plants adapted to the formation of products |
-
2008
- 2008-02-12 JP JP2008029885A patent/JP2009192088A/en active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014070864A (en) * | 2012-10-01 | 2014-04-21 | Kannetsu:Kk | Cooling system |
CN105369847A (en) * | 2014-08-19 | 2016-03-02 | 上海东方威尔节能技术有限公司 | Integral energy-saving optimization method for circulating water system |
JP2017043070A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社サーモテック | Temperature control system |
CN111360228A (en) * | 2020-04-08 | 2020-07-03 | 秦皇岛信能能源设备有限公司 | Furnace body of hub die casting machine |
JP2022170176A (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-10 | 富士電機株式会社 | cooling system |
JP7622541B2 (en) | 2021-04-28 | 2025-01-28 | 富士電機株式会社 | Cooling System |
CN113532165A (en) * | 2021-07-15 | 2021-10-22 | 新疆大全新能源股份有限公司 | A cooling system and process for cooling water in northern regions |
CN115726945A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-03 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | Circulating cooling system and method for vacuum pump unit |
JP2025502698A (en) * | 2021-12-20 | 2025-01-28 | フリゲル フイレンツェ ソチエタ ペル アチオーニ | Machines for controlling the temperature of parts of industrial plants adapted to the formation of products |
CN114320872B (en) * | 2021-12-31 | 2024-04-12 | 浙江工业大学台州研究院 | Test system of automotive electronic water pump |
CN114320872A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 浙江工业大学台州研究院 | Test system of electronic water pump for vehicle |
CN115143656A (en) * | 2022-05-27 | 2022-10-04 | 杭氧集团股份有限公司 | Closed circulating water system with high-temperature season cold compensation |
CN116067196B (en) * | 2023-03-24 | 2023-07-14 | 中建西南咨询顾问有限公司 | Cooling tower cooling system and switching temperature calculating method thereof |
CN117245071B (en) * | 2023-09-21 | 2024-04-26 | 宁波容鑫模具技术有限公司 | Die casting mold cooling device and method thereof |
CN117245071A (en) * | 2023-09-21 | 2023-12-19 | 宁波容鑫模具技术有限公司 | Die casting mold cooling device and method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009192088A (en) | Cooling system | |
US11879391B2 (en) | Method and apparatus for cooling the ambient air at the inlet of gas combustion turbine generators | |
US9706689B2 (en) | Data center cooling system | |
KR20180102706A (en) | Thermosyphon coolers for cooling systems with cooling towers | |
CN115000577A (en) | Energy storage cabinet temperature control system and temperature control method | |
JP2012047415A (en) | Waste heat utilizing system of refrigerating device | |
JP6116093B2 (en) | Heat source system | |
AU2022248963B2 (en) | Multi-stage thermal management system | |
JP2003121024A (en) | Integrated heat source system | |
JP4706836B2 (en) | Cooling system | |
JP5455338B2 (en) | Cooling tower and heat source system | |
JP5508668B2 (en) | Heat medium supply system | |
JP2011226684A (en) | Cooling water producing device, and method of controlling the same | |
JP2008215761A (en) | Cooling device | |
KR101430590B1 (en) | Cooling system for watertank | |
JP2010181088A (en) | Heat pump device | |
JP4464114B2 (en) | Thermal storage device and thermal storage control method | |
CN113551550A (en) | Refrigeration method and refrigeration system | |
JP2921632B2 (en) | Cold water supply method and equipment for cooling air conditioning of nuclear power plants | |
JP5404945B2 (en) | Heat medium supply system renovation method | |
JPH09159232A (en) | Controlling method for ice storage type water chiller | |
JP2004245560A (en) | Heat source system, control method of heat source system, heat source and control method of heat source | |
JP2011075185A (en) | Constant-temperature storage | |
US20250164193A1 (en) | Heat transfer apparatus and method | |
JPH0570069B2 (en) |